Trang Ly
Trái Đất của chúng ta từng lâm vào cảnh khốn đốn trên quy mô toàn cầu khiến vạn vật tuyệt chủng hàng loạt.
4 triệu năm trước...
Một trận "đại hồng thủy" bằng đá nóng chảy (magma) phun trào dữ dội khiến Trái Đất chúng ta lâm vào cảnh khốn đốn: Sự kiện này đã hun nóng hành tinh, gây axit hóa đại dương, gia tăng siêu bão và khiến động-thực vật rơi vào hố sâu tuyệt chủng.
Trở lại với ngày nay, chứng kiến thảm họa toàn cầu đó, giới khoa học đặt ra câu hỏi: Con người chúng ta có thể rút ra bài học gì từ thảm kịch quá khứ đó?
Tạp chí khoa học Quanta Magazine (Mỹ) sẽ đưa người đọc tìm hiểu rõ câu chuyện của hàng chục triệu năm trước từ các sự kiện thuở Trái Đất còn sơ khai...
Khoảng 60 triệu năm trước, sự thay đổi lưu thông sâu trong lòng đất đã hình thành một lò magma khổng lồ bên dưới bề mặt Trái Đất (cụ thể ở lớp Mantle sâu đến gần 3.000 km) tại Bắc Đại Tây Dương - Lò magma này có tên Iceland plume.
Các nhà khoa học ước tính rằng, Iceland plume có chiều ngang trung bình là 100 km, dài ít nhất khoảng 400–650 km và có thể xuống tới ranh giới của lớp lõi ngoài - lớp phủ Mantle.
Do nằm trên sườn núi ngầm giữa Đại Tây Dương - nơi các mảng Á-Âu và Bắc Mỹ đang tách rời nhau - Iceland từ đó cho đến nay vẫn là một trong những khu vực có núi lửa hoạt động dữ dội nhất hành tinh.
Dưới áp suất cực cao trong lòng đất, lò magma khổng lồ Iceland plume đã phát nổ và giải phóng lượng dung nham nóng hàng nghìn độ C tràn khắp một khu vực rộng lớn tương ứng với Scotland, Ireland và Greenland ngày nay.
Đợt phun trào thứ 2 của Iceland plume là cách đây 4 triệu năm. Sau hàng chục triệu năm nung nóng đá cứng thành đá nóng chảy, lò magma Iceland plume tiếp tục phình to ở vị trí cách đáy biển hàng nghìn km.
Khi áp suất đạt đến mức cực kỳ cao, Iceland plume phun lên lượng magma khổng lồ ngay giữa vùng đáy đại dương rộng lớn của Greenland và châu Âu lên không trung.
Hậu quả làm biến đổi Trái Đất về địa hình và khí quyển trên quy mô khu vực và toàn cầu:
- Biến đổi địa hình quy mô khu vực:
Một phần dung nham nóng chảy sau khi bị nước biển làm nguội đã biến thành cây cầu đất nối liền Scotland và Greenland.
Sâu trong lòng đất ở lớp Mantle (lớp phủ của Trái Đất), đá rắn lại tiếp tục hành trình bị nung chảy thành magma. Dòng magma nhỏ len lỏi, xâm nhập trong các kẽ đất đá theo chiều ngang tạo thành các vỉa xâm nhập (sill), hun nóng chất hữu cơ trong trầm tích bằng lượng nhiệt hàng nghìn độ C. Quá trình này tạo ra khí metan (CH4) và CO2 bùng phát qua các lỗ thông hơi dưới đáy biển - Đây là hai khí chủ yếu gây hiệu ứng nhà kính làm nóng lên toàn cầu.
Khi các vỉa xâm nhập này kéo dài hàng thiên niên kỷ, ngày càng nhiều khí sủi bọt từ đại dương qua các lỗ thông hơi khiên đại dương như một cái nồi đang sôi.
- Biến đổi khí quyển quy mô toàn cầu:
Bằng chứng chỉ ra rằng, "trận đại hồng thủy" bằng đá nóng hàng nghìn độ C đó đã khiến Trái Đất nóng đột ngột thêm 5 độ C.
Trong sự kiện nóng lên toàn cầu cổ xưa này, khoa học gọi là Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), tất cả các vùng đất trên hành tinh phải hứng chịu những trận mưa lớn, siêu bão hoành hành; trong khi đó đại dương đồng thời cũng bị hun nóng và bị axit hóa khiến nhiều loài sinh vật biển tuyệt chủng hàng loạt.
Nhiều động vật cao lớn trên cạn cũng bị tuyệt chủng và được thay thế bằng các loài thấp bé. Bắc Cực sau đó xuất hiện các loài cá sấu, rùa khổng lồ; Bắc Mỹ hình thành thảm thực vật điển hình của Florida (Mỹ) ngày nay và mực nước biển cao hơn khoảng 92 mét so với bây giờ.
PETM đã khiến các nhà khoa học khí hậu bận tâm kể từ khi được phát hiện vào đầu những năm 1990 vì sự tương đồng với biến đổi khí hậu ngày nay, bao gồm cả sự tăng nhiệt độ toàn cầu, axit hóa đại dương, sự thay đổi lớn trong mức độ carbon trong khí quyển và ảnh hưởng sâu sắc đến sự sống Trái Đất.
Để gây nên những hệ quả đồng loạt và trên quy mô toàn cầu đó, cần một kho chứa carbon khổng lồ - khoảng 10 nghìn tỷ tấn theo ước tính gần đây - được bơm lên bầu trời! Vấn đề là chúng đang nằm ở đâu?
Bắt đầu từ đây, giới khoa học Trái Đất hiện đại rơi vào trạng thái lo lắng... Vì sao?
Nếu như cách đây 4 triệu năm, kho carbon đó đến từ sự kiện Iceland plume phun trào - thì đến ngày nay, kho carbon 10 nghìn tỷ tấn đó đến từ đâu? Làm thế nào nó có thể được giải phóng nhanh như vậy, và một bể chứa carbon tương tự có sẵn sàng để khuếch đại sự nóng lên toàn cầu hiện tại của chúng ta ngày nay?
"Nếu chúng ta giải được những câu hỏi trên và hiểu được mối tương đồng giữa sự nóng lên toàn cầu hiện đại với các sự kiện diễn ra trong quá khức cách đây hàng chục triệu năm thì may ra chúng ta có thể vạch được những ý chính sẽ xảy đến với con người trong tương lai." - Tiến sĩ, nhà địa chất học Stephen Jones, Đại học Birmingham (Anh), thuộc nhóm tác giả công trình nghiên cứu này nói.
Câu hỏi đặt ra luôn có lý do của chúng. Bởi, rất nhiều khu vực sinh ra từ sự phun trào ở Bắc Đại Tây Dương mà giới khoa học gọi là "North Atlantic Igneous Province(1) - Vùng núi lửa Bắc Đại Tây Dương" được hình thành đồng thời với PETM, chúng là một ứng cử viên cho nguyên nhân của sự nóng lên.
Mặc dù rất nhiều sự kiện phun trào núi lửa của vùng Bắc Đại Tây Dương đã xảy ra gần với thời gian diễn ra sự kiện PETM (nóng lên toàn cầu cổ xưa) NHƯNG các nhà khoa học bắt đầu hoài nghi núi lửa và hệ quả của chúng có khả năng thúc đẩu sự nóng lên toàn cầu.
Vì sao giới khoa học nghi ngờ?
Các lớp trầm tích hình thành vào thời điểm đó có loại carbon sai - chúng rất giàu đồng vị carbon-12, cho thấy đây là nguồn carbon hữu cơ chứ không phải là carbon sinh ra từ hoạt động núi lửa.
Giả thuyết hàng đầu được đưa ra để giải thích là sự dao động trong quỹ đạo Trái Đất quanh Mặt Trời làm tan chảy một loại khí metan (CH4) đông lạnh ngay dưới đáy biển gọi là metan hydrat (hay băng cháy hoặc nước đá cháy). Tuy nhiên, các nhà khoa học tìm thấy bằng chứng ít ỏi rằng có đủ băng cháy tồn tại trong thế giới tiền PETM, hoặc chúng có thể tan chảy đủ nhanh để điều khiển sự nóng lên.
Một liên kết bị thiếu giữa "North Atlantic Igneous Province" và carbon hữu cơ đã được phát hiện vào năm 2004 khi các nhà khoa học thực hiện công việc quét địa chấn qua đáy biển ngoài khơi Na Uy.
Khi chuyên gia Henrik Svensen thuộc Đại học Oslo (Na Uy) và các đồng nghiệp phân tích tiếng vang từ các vụ nổ không khí do tàu thăm dò dầu tạo ra, họ thấy các lỗ thông hơi dẫn lên từ các vỉa xâm nhập (sill) hình thành vào khoảng thời gian của PETM (nóng lên toàn cầu cổ xưa).
Họ lập luận rằng các lỗ thông hơi là kết quả của các vỉa xâm nhập hun nóng chất hữu cơ trong trầm tích nơi rất giàu carbon-12. Như đã trình bày ở trên, quá trình này sẽ tạo ra khí metan (CH4) và CO2. Các khí nhà kính này sẽ phun trào qua đáy biển, đại dương và vào bầu khí quyển, điều khiển PETM.
Nhiều lỗ thông hơi đã được phát hiện ở cả hai bờ Đại Tây Dương. Các lỗ thông hơi tương tự ở Siberia và Nam Phi có liên quan đến sự nóng lên toàn cầu trong các giai đoạn khác nhau của lịch sử Trái Đất - lần lượt là Kỷ Permi và Kỷ Jura.
Công trình của nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Birmingham đã nhận được rất nhiều sự đồng tình của các nhà khoa học quốc tế.
Giáo sư địa chất học Lee Kump thuộc Đại học bang Pennsylvania (Mỹ) đã gọi nghiên cứu mới này là "bằng chứng thuyết phục", nhận định rằng Vùng núi lửa Bắc Đại Tây Dương đã kích hoạt và là cơ chế chính của sự phát thải carbon trong PETM mà không cần có sự tham gia của băng cháy.
Tương tự, Giáo sư James Zachos, nhà cổ sinh vật học thuộc Đại học California, Mỹ - người đã phát hiện ra một số bằng chứng sớm nhất về PETM và trước đây đã quy kết sự kiện này cho khí thải metan - cho biết giờ đây ông thấy hoạt động của sự phun trào là chất kích hoạt và nguồn carbon chính.
"Núi lửa chắn chắn đã kích hoạt sự kiện nóng lên toàn cầu cổ xưa này" - Giáo sư ngành địa chất học Appy Sluijs thuộc Đại học Utrecht (Hà Lan) đồng ý như vậy.
Băng cháy hoặc tầng đất đóng băng vĩnh cửu có thể đã khuếch đại sự nóng lên, nhưng nghiên cứu mới cho thấy mạnh mẽ rằng hoạt động của núi lửa và sự phun trào chiếm ưu thế.
Xác nhận nguồn gốc của sự nóng lên toàn cầu cổ xưa (PETM) khiến cả Trái Đất phải khốn đốn [cần nhắc lại hậu quả của nó là hun nóng hành tinh, gây axit hóa đại dương, gia tăng siêu bão và khiến động-thực vật rơi vào hố sâu tuyệt chủng] có ý nghĩa quan trọng đối với sự thay đổi khí hậu hiện đại.
Tìm được nguyên nhân của PETM, giới khoa học có thể tạm trả lời được câu hỏi "kho carbon khổng lồ của Trái Đất đang nằm ở đâu?".
Các nhà khoa học trên toàn cầu đang cảnh báo: Nhân loại chúng ta đang ở trong một "mùa" núi lửa mạnh mẽ nhất!
Một ngày, khi siêu núi lửa đột ngột tỉnh giấc, nó sẽ làm biến đổi khí hậu toàn cầu, đe dọa nghiêm trọng sự tồn tại của loài người, đẩy Trái Đất đến bờ vực tuyệt chủng.
Trong tương lai, hy vọng rằng khi khi đã xác định đúng vấn đề, con người có thể chỉ cần chuyên tâm đi giải quyết bài toán mà câu hỏi đó mang lại để cứu nhân loại và sinh vật sống khỏi họa diệt vong quy mô toàn cầu.
Chú thích:
(1) "North Atlantic Igneous Province" - Vùng núi lửa/phun trào Bắc Đại Tây Dương ngày nay nằm ở vị trí trung tâm của quốc gia Iceland. Trong kỷ Paleogen, North Atlantic Igneous Province đã hình thành cao nguyên Thulean - một vùng đồng bằng dung nham bazan lớn.
Cao nguyên Thulean đã bị phá vỡ trong sự kiện địa chất kéo dài hàng triệu năm có tên là giãn nở Bắc Đại Tây Dương để lại những tàn dư tồn tại ở Bắc Ireland, một phần phía tây Scotland, Quần đảo Faroe, một phần của tây bắc Iceland, phía đông Greenland và phía tây Na Uy và nhiều hòn đảo nằm ở phía đông bắc của Bắc Đại Tây Dương.
Siêu núi lửa Yellowstone (Mỹ) nếu phát nổ sẽ có hậu quả gì?
Nước Mỹ sẽ phải đối mặt với một thảm họa khủng khiếp chưa từng thấy! Nhân loại trên toàn cầu cũng không ngoại lệ!
Khi đó, 90.000 người sẽ chết ngay lập tức. Chưa đầy 60 giây sau khi nổ, hàng triệu tấn tro bụi nóng dày 3 mét sẽ bao trùm cả một vùng không gian rộng 1.609 km.
Các thành phố vùng Trung Tây nước Mỹ sẽ bị lớp bụi nóng dày khoảng 5 cm bao phủ. Chưa hết, các thành phố ở xa vụ nổ như New York và California cũng sẽ chịu chung số phận với lớp bụi dày hơn 2 cm.
Nông nghiệp ở vùng Trung Tây sẽ bị tàn phá bởi các đám mây tro bụi. Hệ thống giao thông hàng không của nhiều quốc gia bị ngưng trệ do lớp bụi dày và chứa đầy axit sulfuric gây hại.
Ước tính tổng thiệt hại về của cho toàn lục địa Bắc Mỹ (bao gồm Canada, Mỹ và Mexico) lên tới con số khủng khiếp: 3.000 tỷ USD.
Tro núi lửa và axit sulfuric sẽ hòa lẫn vào khí quyển Trái Đất khiến và tạo thành một "tấm mành" che lấp đi ánh sáng Mặt Trời gây nên hiện tượng "Mùa đông núi lửa" (khiến nhiệt độ toàn cầu bị giảm mạnh và gia tăng sự phản chiếu của bức xạ Mặt Trời).
Sau thảm họa thiên nhiên khủng khiếp này, hàng triệu người có thể chết vì đói kém, thời tiết, ngộ độc...
Ngoài siêu núi lửa Yellowstone, thế giới còn có những 'quả bom hẹn giờ' khổng lồ khác là Tamu Massif (trong lòng biển Thái Binh Dương), siêu núi lửa Taupo gần New Zealand; và siêu núi lửa Toba (ở Indonesia).
Bài viết sử dụng nguồn: Quanta Magazine (Mỹ)
Phần nhận xét hiển thị trên trang
Vợ chồng doanh nhân Nguyễn Thị Dương nổi tiếng ở Thái Bình với những câu chuyện về sự hào nhoáng, chơi trội và cũng không ít đơn thư tố cáo.
